基于鋰離子選擇性分離的離子篩膜/離子印跡膜的制備及其分離行為和機理研究
發(fā)布時間:2021-07-01 11:48
自然界中的鋰資源主要存在于鹽湖鹵水和海水等資源中,其鋰資源儲量是陸地上鋰資源總儲量的15000倍左右。我國鹽湖鹵水鋰儲量豐富,具有良好的開發(fā)前景。目前,鹽湖鹵水傳統(tǒng)提鋰的方法有沉淀法、碳化法、溶劑萃取法和吸附法。其中吸附法以其工藝簡單、性質(zhì)穩(wěn)定、經(jīng)濟環(huán)保等優(yōu)點被廣泛應(yīng)用于常規(guī)提鋰。而目前合成的多為粉末型吸附劑,雖具有良好的吸附容量,但仍存在易流失和難回收的缺陷,大大限制其應(yīng)用。膜分離技術(shù)(Membrane Separation Technique,MST)作為一種新型的分離技術(shù),因其具有分離過程操作簡便、可循環(huán)再生、環(huán)境友好等優(yōu)勢廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程中。針對我國鹽湖鹵水成分復(fù)雜且鎂/鋰比值異常高的現(xiàn)象,常規(guī)MST無法實現(xiàn)從眾多離子中對鋰離子進行高效的選擇性分離。因此,研究開發(fā)一種高效的膜分離材料,并實現(xiàn)選擇性分離富集鋰離子有助于推動我國鋰產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。離子篩(Ion Sieve)是一種對目標(biāo)離子具有“篩選”和“記憶”能力的無機氧化物。將其和MST結(jié)合制備離子篩膜兼具離子篩和膜分離材料的優(yōu)點,可實現(xiàn)高效、選擇性提鋰。離子印跡聚合物(Ion-imprinted Polymers,IIP...
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:164 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
鋰電池的應(yīng)用
圖 1.2 MST 分離過程的簡單示意圖Fig 1.2 The simple sketch of membrane separation for MST在膜制備中的應(yīng)用常見的天然高分子化合物,來源于植物細(xì)胞材料,資源因其價格便宜,可重復(fù)使用,可生物降解,資源最豐富高分子膜材料,醋酸纖維素膜[128-130]在海水淡化和工業(yè)He 等人[131]用相轉(zhuǎn)化技術(shù)制備出醋酸纖維素共混膜用于tosan)是一類特殊的多糖,是唯一一個呈堿性的多糖。和性好、可以生物降解、容易接枝改性和固定化微生物
于鋰離子選擇性分離的離子篩膜/離子印跡膜的制備及其分離行為和機理研究printing Technique,IIT)[170,171]作為 MIT 的分支,其以目標(biāo)離子有特異性識別作用的離子印跡聚合物(Ion Imprinted Polymers,。IIPs 的制備過程與識別機理如圖 1.3 所示,選用可以與模板離子功能單體,通過配位及非共價鍵作用使模板離子、配體、功能單,然后引發(fā)劑將交聯(lián)劑、配體與功能單體之間的交聯(lián)作用固定形的作用力脫除模板離子便可得到空間尺寸及結(jié)構(gòu)上與模板離子特異性識別印跡位點,這些印跡位點對目標(biāo)離子表現(xiàn)出較強的特基團排列規(guī)則、空穴大小固定、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、重復(fù)使用性較強、對性,因此IIT在金屬離子的分離、富集、檢測方面得到了廣泛的應(yīng)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]An Ion-imprinted Silica Gel Polymer Prepared by Surface Imprinting Technique Combined with Aqueous Solution Polymerization for Selective Adsorption of Ni(Ⅱ) from Aqueous Solution[J]. Hong-Xing He,Qiang Gan,Chang-Gen Feng. Chinese Journal of Polymer Science. 2018(04)
[2]包覆ZrO2鋰離子篩的制備及其在鹽湖鹵水中的吸附性能[J]. 王豪,楊喜云,尹周瀾,曹改芳,徐徽. 無機化學(xué)學(xué)報. 2017(10)
[3]Copolymerization-Assisted Preparation of Porous LiMn2O4 Hollow Microspheres as High Power Cathode of Lithium-ion Batteries[J]. Zhimin Zou,Zhaojin Li,Hui Zhang,Xiaohui Wang,Chunhai Jiang. Journal of Materials Science & Technology. 2017(08)
[4]我國鹽湖鋰資源開發(fā)現(xiàn)狀、存在問題及對策[J]. 伍倩,劉喜方,鄭綿平,乜貞,余疆江. 現(xiàn)代化工. 2017(05)
[5]液態(tài)鋰資源提鋰的吸附材料及性能[J]. 張文,牟英炘,趙頌,解利昕,王宇新,陳靖. 化學(xué)進展. 2017(Z2)
[6]全球鋰資源供需前景與對策建議[J]. 周平,唐金榮,張濤. 地質(zhì)通報. 2014(10)
[7]阿根廷鋰開發(fā)利用及我國未來鋰資源發(fā)展策略建議[J]. 唐堯. 國土資源情報. 2014(03)
[8]鋰資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及前景[J]. 王海華. 國土資源情報. 2012(04)
[9]鋰工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢[J]. 彭愛平. 中國金屬通報. 2012(11)
[10]鹽湖鹵水鋰資源及其開發(fā)進展[J]. 高峰,鄭綿平,乜貞,劉建華,宋彭生. 地球?qū)W報. 2011(04)
博士論文
[1]選擇性復(fù)合印跡膜的制備及其對水楊酸類化合物的分離富集行為和機理研究[D]. 孟敏佳.江蘇大學(xué) 2014
本文編號:3259079
【文章來源】:江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:164 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
鋰電池的應(yīng)用
圖 1.2 MST 分離過程的簡單示意圖Fig 1.2 The simple sketch of membrane separation for MST在膜制備中的應(yīng)用常見的天然高分子化合物,來源于植物細(xì)胞材料,資源因其價格便宜,可重復(fù)使用,可生物降解,資源最豐富高分子膜材料,醋酸纖維素膜[128-130]在海水淡化和工業(yè)He 等人[131]用相轉(zhuǎn)化技術(shù)制備出醋酸纖維素共混膜用于tosan)是一類特殊的多糖,是唯一一個呈堿性的多糖。和性好、可以生物降解、容易接枝改性和固定化微生物
于鋰離子選擇性分離的離子篩膜/離子印跡膜的制備及其分離行為和機理研究printing Technique,IIT)[170,171]作為 MIT 的分支,其以目標(biāo)離子有特異性識別作用的離子印跡聚合物(Ion Imprinted Polymers,。IIPs 的制備過程與識別機理如圖 1.3 所示,選用可以與模板離子功能單體,通過配位及非共價鍵作用使模板離子、配體、功能單,然后引發(fā)劑將交聯(lián)劑、配體與功能單體之間的交聯(lián)作用固定形的作用力脫除模板離子便可得到空間尺寸及結(jié)構(gòu)上與模板離子特異性識別印跡位點,這些印跡位點對目標(biāo)離子表現(xiàn)出較強的特基團排列規(guī)則、空穴大小固定、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、重復(fù)使用性較強、對性,因此IIT在金屬離子的分離、富集、檢測方面得到了廣泛的應(yīng)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]An Ion-imprinted Silica Gel Polymer Prepared by Surface Imprinting Technique Combined with Aqueous Solution Polymerization for Selective Adsorption of Ni(Ⅱ) from Aqueous Solution[J]. Hong-Xing He,Qiang Gan,Chang-Gen Feng. Chinese Journal of Polymer Science. 2018(04)
[2]包覆ZrO2鋰離子篩的制備及其在鹽湖鹵水中的吸附性能[J]. 王豪,楊喜云,尹周瀾,曹改芳,徐徽. 無機化學(xué)學(xué)報. 2017(10)
[3]Copolymerization-Assisted Preparation of Porous LiMn2O4 Hollow Microspheres as High Power Cathode of Lithium-ion Batteries[J]. Zhimin Zou,Zhaojin Li,Hui Zhang,Xiaohui Wang,Chunhai Jiang. Journal of Materials Science & Technology. 2017(08)
[4]我國鹽湖鋰資源開發(fā)現(xiàn)狀、存在問題及對策[J]. 伍倩,劉喜方,鄭綿平,乜貞,余疆江. 現(xiàn)代化工. 2017(05)
[5]液態(tài)鋰資源提鋰的吸附材料及性能[J]. 張文,牟英炘,趙頌,解利昕,王宇新,陳靖. 化學(xué)進展. 2017(Z2)
[6]全球鋰資源供需前景與對策建議[J]. 周平,唐金榮,張濤. 地質(zhì)通報. 2014(10)
[7]阿根廷鋰開發(fā)利用及我國未來鋰資源發(fā)展策略建議[J]. 唐堯. 國土資源情報. 2014(03)
[8]鋰資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及前景[J]. 王海華. 國土資源情報. 2012(04)
[9]鋰工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來趨勢[J]. 彭愛平. 中國金屬通報. 2012(11)
[10]鹽湖鹵水鋰資源及其開發(fā)進展[J]. 高峰,鄭綿平,乜貞,劉建華,宋彭生. 地球?qū)W報. 2011(04)
博士論文
[1]選擇性復(fù)合印跡膜的制備及其對水楊酸類化合物的分離富集行為和機理研究[D]. 孟敏佳.江蘇大學(xué) 2014
本文編號:3259079
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